Обзор продукции компании Abracon Corporation

№ 5’2015
PDF версия
Продукция компании Abracon Corporation присутствует на российском рынке не один год. Тем не менее она все еще недостаточно известна российскому разработчику электроники. При этом Abracon Corporation производит широкий спектр высококачественных компонентов, необходимых практически для любого электронного устройства. Настоящая статья открывает цикл публикаций, посвященных обзору продукции компании.

О компании

Компания Abracon Corporation основана 5 августа 1992 года, ее штаб-квартира находится в Калифорнии (США), а офисы продаж расположены в США (Техас, Иллинойс), Китае, Тайване, Сингапуре, Шотландии и Германии. Компания Abracon Corporation является глобальным производителем широкого спектра электронных компонентов:

  • резонаторы (кварцевые, керамические);
  • генераторы (кварцевые, включая наличие разного рода стабилизации, МЭМС);
  • фильтры (ПАВ, диэлектрические);
  • часы реального времени;
  • РЧ- и СВЧ-компоненты;
  • индуктивности и трансформаторы.

Компания сертифицирована по стандарту ISO9001.

К достоинствам компании Abracon Corporation можно отнести:

  • высочайшее качество продукции;
  • развитую сеть дистрибьюторов;
  • гибкую ценовую политику;
  • техническую поддержку разработки.

Продукция компании Abracon Corporation находит применение практически во всех типах электронной техники, наиболее важными из которых для российского рынка являются устройства промышленной электроники, телекоммуникационное оборудование, системы безопасности, автомобильная электроника, медицинская техника, измерительная аппаратура. Первая статья цикла посвящена резонаторам.

 

Кварцевые резонаторы

Резонатор — это устройство, резко меняющее определенные свойства (например, импеданс) на определенной частоте (частотах). Кварцевый резонатор представляет собой пластину, вырезанную определенным образом из кристалла кварца с нанесенными проводящими слоями. Резонанс имеет механический характер, частоты резонанса зависят от упругости кристалла и его массы. Отличительным свойством кварца считается присущий ему пьезоэффект. Прямой пьезоэффект — явление возникновения поляризации кристалла при его деформации. Поляризация сопровождается появлением связанных зарядов на поверхности кварца. Под обратным пьезоэффектом понимается деформация кристалла при приложении электрического поля. Таким образом, пьезоэффект обеспечивает электромеханическую связь между механическими колебаниями кристалла и внешней электрической цепью.

Любая колебательная система может быть представлена электрическим эквивалентом — схемой, содержащей конденсаторы, индуктивности и резисторы. Эквивалентная схема кварцевого резонатора показана на рис. 1. В приведенной схеме С0 представляет емкость, создаваемую металлическими контактами и кварцем в качестве диэлектрика. Емкость C1 является эквивалентом упругих свойств, она составляет единицы фемтофарад и зависит от ориентации среза кварцевой пластины. Индуктивность L1 — это эквивалент массы, меняется от единиц миллигенри до сотен генри. Резистор R1 отражает рассеяние энергии. Различают частоты параллельного и последовательного резонанса.

Эквивалентная схема кварцевого резонатора

Рис. 1. Эквивалентная схема кварцевого резонатора

Частота последовательного резонанса Fs:

Fs = 1/[2π(L1C1)½].                 (1)

Частота параллельного резонанса (с учетом емкости нагрузки, рис. 2):

Схема включения кварцевого резонатора

Рис. 2. Схема включения кварцевого резонатора:
а) типичное включение кварцевого резонатора (стрелки — места подключения к генератору);
б) эквивалентная схема с учетом емкости нагрузки CL

Fp = Fs[1+C1/(C0+CL)]½.           (2)

В документации обычно приводится частота параллельного резонанса и емкость нагрузки. Параллельное включение дополнительной емкости позволяет подстраивать частоту, правда, в весьма незначительных пределах.

Важная характеристика резонатора — его добротность, которая определяется отношением полной энергии колебаний резонатора к потерям энергии за период. Кварцевые резонаторы имеют добротность до миллиона и выше, это определяет точность значения частоты генерируемого с их использованием сигнала. Для сравнения: добротность LC-контура не превышает нескольких сотен.

Параметры резонаторов

Рассмотрим основные параметры, которые необходимо учитывать при выборе резонатора. Для удобства приведем соответствующие английские термины.

  • Рабочая частота (Nominal Frequency) — обычно указывается в килогерцах (кГц) или мегагерцах (МГц). Для кварцевого резонатора обычно указывают не менее пяти значащих цифр.
  • Режим работы (Operating Mode) — резонатор может использоваться на основной (фундаментальной) моде колебаний или на 3‑й, 5‑й или другой нечетной гармонике.
  • Начальное отклонение частоты (Frequency Tolerance) — представляет собой разность реальной и номинальной частот при +25 °С, выраженную в процентах или миллионных долях, ppm (parts per million).
  • Стабильность частоты (Frequency Stability) — обозначает максимальное изменение частоты при изменении температуры от +25 °С до пределов рабочего диапазона температур. Выражается также в процентах или ppm. Для кварцевых резонаторов килогерцевого диапазона этот параметр часто не указывается, поскольку для низкочастотных резонаторов используется вырез типа BT, который характеризуется параболической зависимостью частоты от температуры с максимумом вблизи +25 °С. В этом случае часто указывают температурный коэффициент (параметр параболы).
  • Старение (Aging) — представляет собой изменение частоты со временем, обычно выражается в миллионных долях (ppm) в год. Оценка данного параметра обычно производится при помощи определения «ухода» частоты за 30 или 90 дней с последующей экспоненциальной экстраполяцией.
  • Эквивалентное последовательное сопротивление (Equivalent Series Resistance, ESR) — величина импеданса кристалла в рабочем режиме (при рабочей частоте).
  • Диапазон рабочих температур (Operating Temperature) — диапазон температур, в котором гарантируются все параметры резонатора, прежде всего изменение рабочей частоты.
  • Температура хранения (Storage Tempera-ture) — диапазон температур, при котором возможно длительное хранение без ущерба для резонатора. Рабочие характеристики в этом диапазоне не гарантированы.
  • Нагрузочная емкость (Load Capacity) — представляет собой общую емкость, на которую следует нагружать резонатор. Указы-вается для резонатора, в котором используется режим параллельного резонанса. Если емкость, указанная в документации, не совпадает с реальной, возникает смещение рабочей частоты, в ряде случаев резонатор может «не заводиться» или работать нестабильно.
  • Шунтирующая емкость (Shunt Capacity) — емкость, создаваемая обкладками (электродами) и другими элементами конструкции резонатора.

Тип выреза кристалла (для кварцевых резонаторов)

Имеется в виду ориентация выреза относительно кристаллографических осей кварца. Используемые типы выреза обозначаются AT, BT, CT и DT. Различные типы выреза характеризуются разными пьезоэлектрическими и упругими константами, разными видами температурной зависимости частоты. Наиболее часто применяются типы AT и BT, при этом второй из них — для кварцевых резонаторов килогерцевого диапазона.

Резонаторы, выпускаемые компанией Abracon

Основной тип резонаторов, выпускаемых компанией Abracon Corporation, — кварцевые. Резонаторы традиционно делятся по диапазонам частот. Различают резонаторы килогерцевого (табл. 1) и мегагерцевого диапазонов (табл. 2). Выделяют также резонаторы для поверхностного монтажа и для монтажа в отверстия. Компания Abracon выделяет отдельно группу кварцевых резонаторов для применения в промышленности и в автоэлектронике (табл. 3), отличающихся соответствующим диапазоном рабочих температур. Такие резонаторы содержат в наименовании сочетание AIG (Automotive and Industrial Grade). Перекрывается диапазон частот до 200 МГц, диапазоны рабочих температур — от коммерческих до военных. Резонаторы выпускаются в самых разнообразных корпусах, минимальная занимаемая площадь составляет чуть больше квадратного миллиметра (серия ABM13).

Таблица 1. Кварцевые резонаторы килогерцевого диапазона

Наименование

Диапазон
частот, кГц

Емкость
нагрузки, пФ

Начальная
точность, ppm

Стабильность
частоты

Температурный
диапазон, °C

Размеры
корпуса, мм

Высота,
мм

Для монтажа в отверстия

AB15T

AB15T

32,768

13

±20

–20…+70

5×1,4

1,4

AB38T

AB38T

32,768

6–13

±15

–20…+ 70

8,3×3,2

3,2

Для поверхностного монтажа

AB26TRB

AB26TRB

32,768

6–13

±10

–40…+ 85

6×1,9

1,9

AB26TRQ

AB26TRQ

32,768

7–13

±20

–40…+ 85

5,2×1,45

1,45

ABS05

ABS05

32,768

9–13

±10

–40…+85

1,6×1

0,5

ABS07

ABS07

32,768

6–13

±10

±10

±10

–40…+85

–40…+125

–55…+125

3,2×1,5

0,9

ABS10

ABS10

32,768

7–13

±10

–40…+85

4,9×1,8

1

ABS25

abs25

30–100

6–13

±10

–40…+85

8×3,8

2,5

Таблица 2. Кварцевые резонаторы мегагерцевого диапазона

Наименование

Диапазон
частот, МГц

Емкость
нагрузки, пФ

Начальная
точность, ppm

Стабильность
частоты, ppm

Температурный
диапазон*, °C

Размеры
корпуса, мм

Высота,
мм

Для монтажа в отверстия

AB

ab

1–160

10–32

±10

±10

±10

±15

0…+70

–40…+85

11,5×5

13,5

AB308

ab308

4–70

10–32

±30

±30

±50

±50

0…+70

–10…+60

8,8×3,2

3,2

ABU/ABU5

abu-4-5

6–200

10–32

±10

±10

±3

±3

0…+70

–40…+85

7,8×3,1

8

ABL7M2

ABL7M2

12–40

8–33

±10

±10

±10

±100

0…+70

–40…+125

6,6×4

1,4

Для поверхностного монтажа

ABLS

abls

3,579545–75

8–33

±10

±10

±15

±50

0…+70

–40…+125

11,4×4,7

4,2

ABC2

abc2

3,5–70

8–33

±20

±20

±15

±30

–10…+60

–40…+85

11,8×5,5

2

ABM13

ABM13

36–80

5–7

±10

±10

±10

±30

0…+50

–40…+85

1,2×1

0,3

ABM3B

abm3b

8–125

6–32

±10

±10

±10

±100

0…+70

–55…+125

5×3,2

1,1

ABM7

abm7

8–50

8–33

±10

±10

±15

±100

0…+70

–40…+125

6×3,5

1,4

ABM8

abm8

10–125

7–18

±10

±50

±10

±100

0…+70

–40…+125

3,2×2,5

0,8

AB2

ABMM2

7,3728–110

8–33

±10

±10

±10

±50

0…+50

–40…+125

6×3,6

1,2

ABSM2

absm2

3,5–70

10–32

±30

±30

±30

±30

0…+70

–40…+85

12,5×4,6

3,7

* Приведены данные для максимального и минимального диапазонов температур.

Таблица 3. Кварцевые резонаторы, применяющиеся в промышленности и автоэлектронике

Наименование

Диапазон
частот, МГц

Емкость
нагрузки, пФ

Начальная
точность,  ppm

Стабильность
частоты,  ppm

Температурный
диапазон, °C

Размеры
корпуса, мм

Высота,
мм

ABM10AIG

ABM10AIG

12–62,5

10

±10
±10
±10

±50
±50
±100

–40…+85
–40…+105
–40…+125

2,5×2

0,6

ABM11AIG

ABM11AIG

18–50

10

±10
±10
±10

±50
±50
±100

–40…+85
–40…+105
–40…+125

2×1,6

0,5

ABM3AIG

ABM3AIG

8–20

18

±30
±30
±30
±30

±50
±100
±100
±100

–40…+85
–40…+105
–40…+125
–40…+150

5×3,2

1,3

ABM4AAIG

ABM4AAIG

6–25

18

±30
±30
±30

±50
±100
±100

–40…+85
–40…+105
–40…+125

7×5

1,6

ABM8AIG

ABM8AIG

12–54

18

±20
±20
±20

±50
±100
±100

–40…+85
–40…+105
–40…+125

3,2×2,5

0,75

ABS07AIG

ABS07AIG

32,768 кГц

6–12,5

±10

–40…+125

3,2×1,5

0,8

Керамические резонаторы

Кроме традиционных кварцевых резонаторов, компания Abracon Corporation изготавливает керамические резонаторы (табл. 4). В керамическом резонаторе вместо кварца используется пьезокерамика, отличающаяся невысокой стоимостью и технологичностью. Соответственно, и сами резонаторы стоят недорого. Керамические резонаторы предназначе-ны для систем, где высокая точность и стабильность частоты не являются критичными.

Таблица 4. Керамические резонаторы

Наименование

Диапазон
частот, МГц

Начальная
точность, %

Стабильность
частоты, %

Импеданс,
Ом

Встроенная eмкость, пФ

Температурный диапазон, °C

Размеры
корпуса, мм

Высота,
мм

Для монтажа в отверстия

AWCR-MD

AWCR_MD

2–60

±0,5

±0,5

±0,3

±0,3

30–80

5–30

–25…+85

9,5×5

5,5

AWCR-RS

AWCR_RS

6,01–12,5

±0,5

±0,3

25

15

–25…+85

5,5×3

5

Для поверхностного монтажа

AWSCR-CV

AWSCR_CV

8–60

±0,5

±0,3

30–40

5–22

–25…+85

3,7×3,1

1

AWSCR-CW

AWSCR_CW

20–60

±0,5

±0,2

50–60

5–10

–25…+85

2,5×2

1

AWSCR-MGD

AWSCR_MGD

1,84–8

±0,5

±0,3

30–100

22–33

–25…+85

7,4×3,4

1,8

AWSCR-MTD

AWSCR_MTD

6–60

±0,5

±0,3

30–40

5–22

–25…+85

4,7×4,1

1,2

 

Заключение

В дальнейшем мы надеемся продолжить знакомство с продукцией компании Abracon Corporation. В данной статье представлена лишь часть резонаторов Abracon. Дополнительную информацию можно найти по ссылкам [1, 2].

Литература
  1. abracon.com
  2. efo.ru/doc/Abracon/Abracon.pl?7068 /ссылка утрачена/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *